水平振动抛磨颗粒介质流场特性分析

作者：吴远超; 李秀红^*; 王嘉明; 李文辉; 杨胜强; 师世豪

来源：表面技术, 2021, 50(11): 329-338.

DOI：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2021.11.035

• 振动抛磨
• 滚磨光整加工
• 离散元法
• 颗粒流场
• 对流强度
• 流场特征

目的探索不同振动参数下水平振动抛磨颗粒介质的流动模式和流场特性。方法基于离散元法(DEM),对水平振动抛磨工艺下的颗粒介质运动特性进行模拟,分析颗粒介质的流场特征和不同参数下颗粒介质的流态变化,研究颗粒介质床层高度比、空区变化和对流面积比对整个颗粒系统对流强度的影响,以及颗粒介质的平均速度对流场的影响,并通过高速摄影速度测试实验验证模拟的有效性。结果在外部振动作用下,颗粒介质流场可分为对流区、混流区和稳流区3个区域。随着频率的增加,颗粒介质的平均速度在18 Hz达到最大,然后减小。随着振幅的增加,颗粒介质的平均速度增大。颗粒介质的床层高度比、空区和对流面积比的变化与平均速度随振动参数的变化趋势一致。结论随着振幅增大或是频率达到18 Hz左右时,平均速度变大,颗粒介质床层逐渐由上层到下层从只有稳流类固态转变为有对流与混流的类液态。颗粒介质的平均速度与对流强度的变化趋势一致,因此可通过前者预测后者的变化,而且增加振幅比增加频率能够更有效地提升对流的流化程度。

• 单位
  航天学院; 太原理工大学